特別是用於機動車輛內燃機的用於輸送冷卻空氣的軸流風扇的製作方法

2024-03-11 02:32:15 1

本發明涉及一種特別是用於機動車輛內燃機的用於輸送冷卻空氣的軸流風扇，該軸流風扇包括輪轂，在該輪轂上設有多個沿徑向向外延伸的風扇葉片，這些風扇葉片分別具有一個葉片後邊緣。

背景技術：

DE 690 14 630 T2公開了一種軸流式導向環風扇，該風扇具有中央輪轂、環形外殼和多個葉片，其中，葉片沿徑向在輪轂與外殼之間延伸。葉片(此外也被稱作風扇葉片)沿著風扇旋轉方向向前傾斜並且具有前邊緣和後邊緣。

在DE 10 2010 062 301 A1公開了一種軸流風扇，該風扇包括輪轂，在輪轂上設有具有壓力側和吸入側、後邊緣和前邊緣的風扇葉片。此外，該軸流風扇在風扇葉片的壓力側上還具有逆著軸流風扇的旋轉方向升高的輪轂斜坡，由此風扇葉片的後邊緣被劃分成一個位於輪轂斜坡的徑向外側的外側區域和一個位於輪轂斜坡的徑向內側的內側區域。在輪轂斜坡內分別設有切口或者凹槽，以減輕軸流風扇的重量。

技術實現要素：

本發明的目的是在保持流量的條件下提高這種軸流風扇的效率。

該目的通過一種具有權利要求1的特徵的軸流風扇得以解決。

根據本發明的一個方面，提供一種特別是用於機動車輛內燃機的用於輸送冷卻空氣的軸流風扇，該軸流風扇具有輪轂，在該輪轂上設有多個沿徑向向外延伸的風扇葉片，這些風扇葉片分別具有一個葉片後邊緣。在這種軸流風扇中，風扇葉片的葉片後邊緣的輪廓沿周向方向在由風扇的旋轉軸線和風扇葉片的縱向長度張成的平面內呈彎曲狀。這具有以下優點：軸流風扇的效率得到提高，同時軸流風扇的流量得以保持。

有利地，葉片後邊緣的輪廓在它的徑向長度上分成三個區段地延伸，其中，中間區段被設計成大致筆直的或者說近似筆直的，而與中間區段分別相接的第一和第三區段呈彎曲狀延伸。基於在給定條件下風扇葉片的半徑向通流，得到流量與靜態效率之間的非常好的折中方案。

在一種設計方案中，葉片後邊緣的遠離輪轂的位於外側的第一區段以第一半徑以及葉片後邊緣的與輪轂相接的第三區段以第二半徑呈彎曲狀。如果該輪廓在一個由徑流風扇的旋轉軸線和風扇葉片的徑向長度張成的平面與軸流風扇的旋轉輪廓相交時被投影到該平面內，這是特別清楚可見的。

在一種變形方案中，葉片後邊緣的第三區段的第二半徑和/或第一區段的第一半徑沿切向過渡到葉片後邊緣的輪廓的被設計成筆直的中間區段。因此，在葉片後邊緣的區域中對流體導向產生有利影響。葉片後邊緣在主要流動損失的區域中被調整，使得不僅可以獲得很好的增壓而且也可以獲得很好的效率。

在一種改進方案中，葉片後邊緣的輪廓的第三區段的第一半徑與風扇葉片的總徑向長度之間的第一比例為0.8到1.2之間。因此，軸流風扇的效率得到進一步優化。

在另一實施方式中，葉片後邊緣的輪廓的第一區段的第一半徑與第三區段的第二半徑之間的第二比例為3到4。

在一種設計方案中，葉片後邊緣的輪廓的第二和第三區段大約在風扇葉片的徑向長度的四分之一上延伸，由此進一步提高軸流風扇的效率。

此外，另一實施方式還允許，葉片後邊緣的輪廓的遠離輪轂的第一區段大約在風扇葉片的徑向長度的一半上延伸。這種設計方案也對軸流風扇的效率與流量之間的最優關係的設定起到促進作用。

其它有利的設計方案通過隨後的附圖描述以及從屬權利要求進行描述。

附圖說明

下面基於至少一個實施例，根據附圖中的各圖對本發明進行詳細說明。在附圖中：

圖1示出了根據本發明的軸流風扇的第一實施例的立體前視圖；

圖2示出了根據本發明的軸流風扇的第一實施例的立體後視圖；

圖3示出了根據本發明的軸流風扇的第一實施例的側視圖；

圖4示出了根據本發明的軸流風扇的第一實施例的部分前視圖；以及

圖5示出了如圖1的實施例的風扇葉片的示意圖。

具體實施方式

圖1、2、3示出了根據本發明的軸流風扇1的第一實施例。軸流風扇1包括中央輪轂2和環形外殼3，在它們之間設有多個風扇葉片。在風扇葉片4的壓力側上分別設有逆著軸流風扇1的旋轉方向升高的輪轂斜坡5，該輪轂斜坡通過連接片6固定在風扇葉片上。

每個風扇葉片4在這裡具有沿旋轉方向設置在下方的葉片前邊緣7和位於上方的葉片後邊緣8。風扇葉片4的葉片後邊緣8的輪廓9在圖4中被示出，在那裡，由軸流風扇1的旋轉軸線和風扇葉片4的徑向長度H張成了一個平面E。如果將該平面E與軸流風扇的旋轉輪廓相交，可得出風扇葉片4的葉片後邊緣8的輪廓9被劃分成三個區段。

如從圖5可見，葉片後邊緣8的輪廓9的位於外側的第一區段91被設計成呈彎曲狀並且通過第一半徑R1描述。與該半徑R1相接的是葉片後邊緣8的輪廓9的中間區段92，該區段筆直地延伸。筆直延伸的區段92與葉片後邊緣8的輪廓9的位於內側的第三區段93相接，該區段與輪轂2直接鄰接。輪廓9在葉片後邊緣8的第三區段93中被設計成呈彎曲狀並且可以通過第二半徑R2描述。葉片後邊緣8的輪廓9的中間區段92和第三區段93在這裡大致在風扇葉片4的徑向長度H的四分之一上延伸。葉片後邊緣8的輪廓9的位於外側的遠離輪轂2的第一區段91大致在風扇葉片的徑向長度H的一半上延伸。呈彎曲狀的第一區段91以及呈彎曲狀的第二區段93分別與直線相切地與葉片後邊緣8的筆直的中間區段92相接。

為了對軸流風扇1的流量與靜態效率之間的最優關係進行設定，由葉片後邊緣8的輪廓9的位於外側的第一區段91的半徑R1與風扇葉片4的徑向長度H構成的第一比例在0.8到1.2之間進行選擇。如果第一區段91的第一半徑R1與第三區段93的第二半徑R2之間的比例在3到4之間變動，那麼這促進了該優化。